7 中国天文历法的数形、数模背景

当中国古人掌握了八卦、阴阳、太极、道的数与数形、数模的关系，形成了一个体系后，便开始大规模地应用于自身。从天文到地理、人文，从科学到政治、从思想到文化、从宗教到世俗…… 无一不涉及到。中国古人对天文历法有相当普遍的认知操作。顾炎武《日知录》有云：“三代以上，人人皆知天文：七月流火，农夫之辞也；三星在户，妇人之语也；月离于毕，戍卒之作也；龙尾伏辰，儿童之谣也。”

“天文”一词最早见于我国古老著作《易经》。《易传·彖·贲》说：“刚柔交错，天文也。文明以止，人文也。”还要求君子“观乎天文，以察时变。观乎人文，以化成天下”。《易传·象·革》讲“君子以治历明时。”

天文学，现代的定义是观察和研究宇宙间天体的学科，它研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化，是自然科学中的一门基础学科。天文学与其他自然科学的一个显著不同之处在于，天文学的实验方法是观测，通过观测来收集天体的各种信息。

天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代，人们为了指示方向、确定时间和季节，而对太阳、月亮和星星进行观察，确定它们的位置、找出它们变化的规律，并据此编制历法。

中国古人是依据什么来观测并定下天文现象的？

很显然，他们同样是依据数形、数模来实现的。杨辉三角构成一个圆锥体，如果仔细研究其中心的概率，还能发现单独考察最大概率的事件时，杨辉三角还有与之成镜像的另一半，二者可共同构成一个菱形，也可以是个椭圆或圆。

作为立于地球表面的人，每日面对月亮、太阳、甚至更远的星星。必然逐渐会思考这些间的关系。就如考究杨辉三角里各层间、各层内部要素间的关系。

古时候，人们通过用肉眼观察日升日落，昼夜交替的现象，形成了'日'的概念；月出月落的规律，产生朔望，形成'月'的概念，根据地球上四季交替现象而形成了'年'的概念。当时的人们不一定知道地球的自转、月球绕地球的公转，地球绕太阳的公转这些的。当时，日、月、年的出现光知道日、月的运动，显然不够，因为没有参照物，是不可能完全确定月、年的。根据对数形、数模的掌握，必然要选取一个固定的原点来作参照。能够很长时间内都没有什么变化的，必然是地球上方某颗星（这是以北半球古中国为参照点来观察）。

现代可以这样理解，地球绕着自转轴旋转，自转轴的一端被定义为地理北极，另一端为南极。北极星所处的位置非常接近地球自转轴的延伸线，所以无论地球怎么自转，北极星也不会升起落下，而是会在北天极附近打转。北斗七星离北天极较远一些，随着地球的自转，在地球上会看到北斗七星沿着顺时针方向绕着北极星旋转。可是古时候没有时钟，也没有顺时针和逆时针的表述。根据杨辉三角的数形看，必然是要从不动的原点——太极点来考察道生、太极、两仪、八卦的，就相当于是站在太极原点的后方，且从北极星至地球的方向来观察，就是从北天极方向看地球的旋转，是逆时针的。虽然地球会环绕太阳公转，太阳还会带着地球以每秒230公里的速度在太空中运动，但北斗七星和北极星在夜空中的相对位置不会发生变化，这是因为这些星星离地

球十分遥远。随着地球的公转，如果每晚在同一时间地点观测北斗七星，可以看到北斗七星绕着北极星呈逆时针方向旋转，因为从北天极方向看地球环绕太阳的公转方向也是逆时针的。总之，北斗七星绕着北极星旋转是由地球的自转和公转引起的。

古人将北斗和极星作为一个整体来认识，称为“斗极”，斗极处于星空旋转的中心，群星绕其旋转，好象天空的主宰，而古人以北斗斗杓周旋四指来厘定节候，北斗又成为天地秩序的制定者，春生夏长秋收冬藏似乎都是随北斗指向而来临，北斗成为天地万物化生的中心。这正是数、数形、数模表述的杨辉三角代表的锥体，是道、太极所在。两仪生，四象立。

因为符合杨辉三角表述的三角锥体的数、形、模，所以在我国古代，北斗七星可以被被用来“定四时，分寒暑”——“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”通过北斗七星的斗柄方向变化，可以知道季节更替。太阳、月亮、北极星和北斗星来确定时间和方向，制定并形成了太阳历、太阴历、阴阳合历等历法，指导农业生产。

随之，进一步的观察，发现了一年中，日出与日落有两次会形成昼夜平分的现象，这正在春与秋季，是谓“春分秋分，昼夜平分”。两外还有冬至、夏至及立春、立夏、立秋、立冬的二至四立，甚至是整个二十四节气。这就把对地球最重要的太阳对地球的影响关系基本描述完全了，人们需要按照这个关系体现的时间点去操作。这之中，也发现了万物生、长、化、收、藏的死生规律，并用之命名了天干地支。

地球作为自然宇宙的一部分，其必然和周围的星体发生各种微妙的、难以让人觉察的关系，为了更好地研究地球为人的生存发展服务，必然继续观察地球周围的的空间。地球周围的天空，会发现很多很多星星。这些星星的分布与地球的距离肯定有远近，但是肉眼中，它们都分布在一个天幕上。这个天幕就是杨辉三角表述的圆球形表面，所有的地外星星看起来都分布在上面。这个球面就是古人观测天文的参考系。现代天文称之为天球坐标系，是指一个以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假想的球体。其目的是将天体沿观测者视线投影到球面上，以便于研究天体及其相互关系。

地球的运行是在太阳系内，与太阳系同在一个水平面的星星就自然而然地归于与人类关系密切的同一圈层，四象二十八星宿同时也是在太阳运动投影在天球上的黄道带上。如果按照杨辉三角来看，这些星宿都在同一层面上。同时，处于黄道和北极、北斗的天球北极——北天极间也会有观察到的星星。随着观察的星星越来越多，为了方便高效地观察、交流、统一，就必然对这些星星实行最好的分布归类。如何归类，就得命名；如何命名，就依照中国社会的政治组织里的官名等进行命名，这是最容易统一、交流、沟通的，也最有利于为专业和非专业的广大民众所理解、认知。在众多的星官中，把31个占

有很重要的地位星按在天球区的分布进行命名并分类，这就是三垣二十八宿。

三垣，是指紫微垣、太微垣、天市垣。紫微垣包括北天极附近的天区，大体相当于拱极星区；太微垣包括室女、后发、狮子等星座的一部分；天市垣包括蛇夫、武仙、巨蛇、天鹰等星座的一部分。

二十八宿又称为二十八星或二十八舍。最初是古人为比较日、月、金、木 、水、火、土的运动而选择的二十八个星官，作为观测时的标记。“宿”的意思和黄道十二宫的“宫”类似，表示日月五星所在的位置。到了唐代，二十八宿成为二十八个天区的主体，二十八宿从角宿开始，自西向东排列，与日、月视运动的方向相同

古人根据人世间的事例，按照数形、数模的特点，类比地将这些星星取名，并按方位及季节和四象联系起来，形成了四象二十八宿：

东方青龙：龙是东方的七宿——角、亢、氐、房、心、尾、箕，而这七宿的形状又极似龙形，从他们的字义上就可以看出来，角是龙的角，亢是颈项，氐是本，而是颈根，房是膀，是胁，心是心脏，尾是尾，箕是尾末。

南方朱雀：易经的四象是老阳、老阴、少阳、少阴，而在风水学的四象学，就是“左青龙、右白虎、前朱雀、后玄武”。经曰：“夫玄武拱北，朱雀峙南，青龙蟠东，白虎踞西，四势本应四方之气，而穴居位乎中央，故得其柔顺之气则吉，反此则凶”。朱雀是四灵之一，也和其他三种一样，它是出自星宿的，是南方七宿的总称：井、鬼、柳、星、张、翼、轸。

西方白虎：白虎也是战神、杀伐之神。白虎具有避邪、禳灾、祈丰及惩恶的扬善、发财致富、喜结良缘等多种神力。而它是四灵之一，当然也是由星宿变成的。是由二十八星宿之中，位西方七宿：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参。所以是西方的代表，而它的白，是因是西方，西方在五行中属金，色是白的。所以它叫白虎不是因它是白色，而是从五行中说的了。

北方玄武：玄武是一种由龟和蛇组合成的一种灵物。玄武的本意就是玄冥，武、冥古音是相通的。武，是黑的意思；冥，就是阴的意思。但玄武被后世的道士们升级做北方的大帝“真武大帝”。有别于其他三灵。七宿是斗、牛、女、虚、危、室、壁。

因为数形、数模的思维及其应用，二十八宿还成为中国地理划分的依据。并依据这样的思维模式，诞生了占星术、预测学即通过天体的运行来占卜凶吉祸福，预测自然灾害、战争的输赢和个人的命运。

《易经》记载的“大衍筮法”就是沟通天道（天文）、人道（人文）的学问。《童子问易》依据清华简《保训》篇舜“测阴阳之物”和《尚书》舜说“朕志先定，询谋佥同，龟筮协从”等记载考证：从舜帝开始，大易就被用于王国决策、稽疑了

上古时期，“天柱折，地维绝，天倾西北，地覆东南”为背景，先贤得出了“天道左旋，地道右迁，人道尚中”的结论。《周易》明确提出了“天衢”概念，要求人们向天道学习，会通天道人道，法天正己，尊时守位，知常明变，开物成务，建功立业。抬头仰望天际是人们的基础行为。

中国古天文的建立还是依据杨辉三角的数、形、模思想和思维，是杨辉三角的具体应用。至于结果怎样，那是应用上的问题，但是不能否认的是其数学思想、思维的存在。应用问题，会产生好与坏的结果，准确率的问题等等，这些是应用中人对具体对象的理解、把握程度和水平问题，不是数、形、模的问题。因为具体到应用对象就会涉及到万千内容，会产生混沌效应，所以，正确、错误，准确率等都是在这一层次上造成的，而不是数、形、模本身的问题。数、形、模的具体应用中建立的实物模型，不完全等同于数形、数模，这个实物模型的基线取决于对实物数据掌握的好坏，数据掌握的好坏取决与对数据的理解，而数据的理解就需要正确认知数据的出处，数据的出处就因为混沌关系而又不完全确定，还可以因人的认知差异出现差异，进而也会差之毫厘谬以千里。